广东光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

DataRay 光斑轮廓分析仪是用于激光光束质量分析的重要工具，广泛应用于科研、工业和医疗等领域。以下是 DataRay 光斑轮廓分析仪的主要功能和应用特点：主要功能光束剖面成像：实时捕捉输出光束的二维强度分布，能够清晰识别光束的能量分布和模式。光束直径测量：支持多种方法测量光束直径，包括高斯拟合、ISO 11146 标准、等效直径等。测量精度可达亚微米级别。光束椭圆度分析：自动计算光束的椭圆度，包括长轴、短轴和平均直径，并确定光束的轴向方向。质心位置测量：提供光束质心的***和相对位置，支持强度加权质心和几何中心的计算。光束拟合：支持高斯拟合和 Top Hat 拟合，能够计算拟合度、标准差等参数，帮助评估光束质量。光束漂移记录：实时记录光束的漂移情况，用于长期稳定性分析。M² 测量：通过配套的 M2DU 载物台，可以进行光束传播因子 M² 的测量，评估光束的聚焦能力和质量。WinCamD-IR-BB是一款专为中远红外（MWIR至FIR）波段激光设计的成像解决方案。广东光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

DataRay 对 2–16 µm 中红外飞秒激光器 做完整测试，可按下面“硬件-流程-注意事项”三步一次性拿到 M²、发散角、脉冲动态等全部结果。实测案例（文献值）OPCPA 飞秒 5 µm / 250 kHz / 15 W——PPBS 采样后测得 M² = 1.05，指向稳定性 < ±20 µradCO₂ 飞秒 10.2 µm / 1 MHz / 20 W——ND-IR(OD2) + 相机，发散角 1.8 mrad，束腰 195 µm，结果与狭缝法偏差 < 3 %借助 WinCamD-IR-BB，可在一套 USB 供电设备内完成中红外飞秒激光的 M²、发散角、焦点位置、脉冲-脉冲漂移等全参数实时表征，无需斩波、无需制冷，满足产线或实验室对 2–16 µm 超快光束质量的快速验证需求。

DataRay的光束分析仪配备了多种配件，这些配件可以提升测量的灵活性和准确性，以下是主要配件及其使用方法：1. 光束采样器保偏光束采样器（PPBS）：功能：用于高功率激光束的采样，降低光束强度至安全功率，同时保持输入光束的原始偏振状态。工作原理：通过两个正交楔形窗口的反射光对光束进行采样，消除多次反射的影响。规格：波长范围：190 nm - 16 µm（取决于所选材料）通光口径：17.5 mm衰减：约1000:1（取决于波长）比较大适用功率：50 W使用场景：适用于需要测量高功率激光束轮廓的应用，如工业激光加工和科研实验。

分析方法光束模式监测：DataRay的光束分析仪能够实时监测光束的强度分布，通过调整腔镜角度和泵浦功率，观察不同模式的光束输出。干涉测量：通过干涉仪对LG模式光束进行干涉测量，验证其螺旋相位分布，从而确认光束为旋涡光束。光谱分析：使用光谱仪收集拉曼光束的光谱，验证输出波长是否符合预期，进一步确认拉曼转换过程的有效性。DataRay的光束分析仪在拉曼旋涡光束的生成与分析中发挥了重要作用，通过高精度的光束监测和模式分析，为高功率、高光束质量的旋涡光束研究提供了有力支持。高空间分辨率：像素尺寸小于10μm。

双包层光纤激光输出特性研究：俄罗斯彼尔姆科研生产仪器制造公司（PNPPK）与圣彼得堡LLS公司合作，使用DataRay WinCamD-LCM光束分析仪对双包层光纤的输出光束进行高精度剖面分析，评估不同包层几何结构对光束均匀性的影响。2. 工业应用高功率光纤激光器的M²测试：DataRay的光束分析仪结合聚焦透镜和电动导轨，用于测量高功率光纤激光器的M²因子和发散角。这种测试方案能够有效避免衰减器件对激光光束质量的影响，并确保测试过程的安全性。大光斑和线光斑激光测试：DataRay开发了孔径达25mm×25mm的光斑轮廓仪TaperCamD-LCM，以及可以测试长达200mm的线光斑的测试系统。这些设备能够应对大尺寸光斑和长线光斑的测试需求。在激光物理、光学材料研究等领域，用于分析和优化激光光束特性。宁夏相机型光束质量分析仪测量系统

DataRay的光束分析仪在各类激光测试中具有丰富的实际应用案例。广东光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

光束质量因子（M²因子）是衡量激光光束质量的重要参数，用于描述实际激光光束与理想高斯光束的偏离程度。以下是关于M²因子的定义、测量方法及其重要性的详细说明：定义M²因子是一个无量纲参数，定义为实际光束的束腰半径与发散角的乘积与理想基模高斯光束的对应乘积的比值。具体公式为：M2=理想基模高斯光束的束腰半径×理想基模高斯光束的发散角实际光束的束腰半径×实际光束的发散角理想光束：完美的基模高斯光束（TEM₀₀），其M²值为1。实际光束：由于激光腔设计缺陷、增益介质不均匀或光学元件失调等因素，实际光束的M²值通常大于1，且越接近1表示光束质量越高。广东光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统